(57)【要約】 【課題】  ハロゲンを含有しない有機結合剤と軟磁性体粉末の複合体からなり、シート成形が容易で、ガスの発生もなく、高い実部透磁率と輸出貿易管理令の対象とならない引張強度を有する難燃性の電磁干渉抑制体を提供すること。【解決手段】  難燃性の有機結合剤３中に軟磁性体粉末２を分散させた電磁干渉抑制体１であって、予めシランカップリング剤により軟磁性体粉末２の表面処理を行うものとする。【選択図】  図１
2010219126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性体粉末が有機結合剤中に分散された電磁干渉抑制体であって、前記軟磁性体粉末の少なくとも一部をシランカップリング剤により予め表面処理することを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項２】
前記軟磁性体粉末が球状または偏平状の金属軟磁性材料粉末であることを特徴とする請求項１に記載の電磁干渉抑制体。
【請求項３】
前記シランカップリング剤により表面処理された軟磁性体粉末を７０重量％以上、９０重量％以下含み、前記有機結合剤を１０重量％以上、３０重量％以下含むことを特徴とする請求項１ないし２のいずれか１項に記載の電磁干渉抑制体。
【請求項４】
前記有機結合剤にハロゲンを含有しない、架橋基がエポキシ基であるアクリルゴムを用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電磁干渉抑制体。
【請求項５】
前記シランカップリング剤が、前記軟磁性体粉末の重量に対して０．５重量％以上、１０重量％以下の範囲で表面処理を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電磁干渉抑制体。
【請求項６】
前記電磁干渉抑制体の１ＭＨｚにおける複素透磁率の実数項μ’が８０以上であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電磁干渉抑制体。
【請求項７】
前記電磁干渉抑制体の引張強度が７ＭＰａ未満であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電磁干渉抑制体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器において発生する不要電磁波の外部への漏洩や内部回路での干渉、または外部電磁波による誤動作などの影響を防止するために装着する電磁干渉抑制体に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信機器や電子機器から意図せずに電磁波が外部に放射、伝送されたり、機器の外部及び、内部干渉による機器自身の誤動作などを起こしたりするというＥＭＩやイミュニティに関する諸問題は、最近のディジタル技術の進化に伴い、高周波帯域で急増している。
【０００３】
また、電子機器の軽量化、薄型化、小型化も急速に進み、回路への電子部品への実装密度も飛躍的に高くなってきており、部品間や回路基板間の電磁干渉に起因する電磁障害が発生する可能性が極めて高くなっている。
【０００４】
このような不要電磁波の発生や漏洩、相互干渉による誤動作への対策として、磁石などの磁場発生源が他の電子回路に影響を与えないようにするため、複素透磁率の実数項（実部透磁率）μ’の高い磁性材料を用いた磁気シールド材の利用や、ノイズ伝送線路にチョークコイルやフィルタを挿入する等の方法が採用されている。
【０００５】
対策の一つとして、有機結合剤中に軟磁性体粉末を分散させたシート状の電磁干渉抑制体を、電子部品や回路の近傍に配置する方法が提案され、実用化されている。
【０００６】
従来から用いられている電磁干渉抑制体が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される技術は、電磁波の透過に対して導電性のシールド材と同等の遮蔽効果をもち、電磁波の反射に対して反射による電磁結合を助長させることのない電磁干渉抑制体として、導電性支持体と、該導電性支持体の少なくとも一方面に設けた絶縁性軟磁性体層とを有し、該絶縁性軟磁性体層は軟磁性体粉末と有機結合剤とを含み、前記絶縁性軟磁性体層の上面もしくは下面に誘電体層を有しており、前記導電性支持体が、軟磁性を有する導電性軟磁性支持体とするものである。
【０００７】
この種の電磁干渉抑制体は、透磁率の損失項である磁気共鳴に起因する項、すなわち、複素透磁率の虚数項（虚数透磁率）μ”を利用するものであり、特許文献１に開示される構成であるために加工性や実装性に優れ、広汎な用途に適合するものとなっている。
【０００８】
また、電磁干渉抑制体を構成する軟磁性体には、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金や金属酸化物が用いられている。特に、透磁率特性を向上させるために、磁化の大きい金属合金が使用される。
【０００９】
一方の有機結合剤には、粉末充填性に優れ、柔軟性を有し、かつ難燃性を有する塩素化ポリエチレン、クロロプレンゴムなどが用いられていた。そのようなハロゲン系の有機結合剤は、いわゆるグリーン調達や、ヨーロッパでのＲｏＨＳ指令で２種のハロゲン系難燃剤が規制されたことにより、使用が困難となっており、ハロゲンを用いない難燃性の有機結合剤が必要とされている。
【００１０】
ハロゲン系の有機結合剤を用いない難燃性の電磁干渉抑制体が特許文献２に開示されている。特許文献２に開示される技術は、ハロゲン系の結合剤である樹脂やエラストマー等のバインダーおよびハロゲンを含有する臭素系の難燃剤などのこれらハロゲン系の材料を一切使用しない複合磁性体、および電磁干渉抑制体を提供するために、複合磁性体は、軟磁性体粉末とシリコーンゴムとを備え、このシリコーンゴムは、固形のシリコーンゴムであるか、又は液状の反応硬化型のシリコーンゴムであることが好ましいとするものである。
【００１１】
特許文献２のような結合剤をシリコーンゴムにした電磁干渉抑制体では、十分な透磁率特性が得られない、シート状に成形できないといった問題がある。また、シリコーンゴムを使用するために有害性はないものの、シロキサンガスの発生により、電気的な接点箇所で絶縁不良を起こすという問題、あるいは、絶縁性が付与されるために、例えばセンサーでは、正しく信号を読み取れないといった問題が生じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平７−２１２０７９号公報
【特許文献２】特開２００１−１１９１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献２では、シリコーンゴムを用いて難燃性の電磁干渉抑制体のハロゲンフリー化を実現しているが、シロキサンガスの発生に伴う課題がある。また、結合剤にハロゲンを含有していないゴムや樹脂を用いると、結合剤中に軟磁性体粉末がうまく分散せず、透磁率特性の向上が見込めないという課題や、シート形状への成形が困難となるという課題、シート化できても引張強度が７ＭＰａ以上と高すぎて、輸出貿易管理令の対象になるなどの課題があった。
【００１４】
例えば、ハロゲンを含有しないゴムとしてアクリルゴムも考えられる。アクリルゴムは、構造上、架橋基を有することができ、架橋基としては、エポキシ基が挙げられる。また、架橋基はなくても良い。しかし、架橋基がないものは、シート成形が困難で、粉落ちなどの問題点があり、エポキシ基を有するものの場合は、そのままシート化すると、引張強度が７ＭＰａ以上となり、やはり輸出貿易管理令の対象品となることがあった。
【００１５】
本発明は、上述の課題を解決すべくなされたもので、その目的は、ハロゲンを含有しない有機結合剤と軟磁性体粉末の複合体からなり、シート成形が容易で、ガスの発生もなく、高い実部透磁率と輸出貿易管理令の対象とならない引張強度を有する難燃性の電磁干渉抑制体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、発明者が、金属軟磁性材料により作製した軟磁性体粉末を有機結合剤中に分散させて得られる電磁干渉抑制体に関して鋭意検討を行った結果、ハロゲンフリーで難燃化を実現した上で、有機結合剤中の軟磁性体粉末の分散性を向上させて透磁率特性を向上させ、さらにシート成形を容易にできることを見出したことに基づくものである。
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明による電磁干渉抑制体は、難燃性の有機結合剤中に軟磁性体粉末を分散させた電磁干渉抑制体であって、軟磁性体粉末の少なくとも一部をシランカップリング剤により予め表面処理するものとしている。
【００１８】
軟磁性体粉末としては、球状または偏平状の金属軟磁性材料粉末であることが望ましい。
【００１９】
シランカップリング剤により表面処理された軟磁性体粉末を７０重量％以上、９０重量％以下含み、有機結合剤を１０重量％以上、３０重量％以下含むように構成すると良い。
【００２０】
有機結合剤としては、ハロゲンを含有しないアクリルゴムを用いることが望ましく、かつアクリルゴムの架橋基としては、エポキシ基が望ましい。
【００２１】
軟磁性体粉末の表面処理に用いるシランカップリング剤は、軟磁性体粉末に対して０．５重量％以上、１０．０重量％以下であることが望ましい。
【００２２】
電磁干渉抑制体の引張強度は、７ＭＰａ以下であり、１ＭＨｚにおける複素透磁率の実数項μ’は８０以上であることが望ましい。
【００２３】
本発明によれば、軟磁性体粉末が有機結合剤中に分散された複合体からなる電磁干渉抑制体において、シランカップリング剤により表面処理された軟磁性体粉末を用いることで、有機結合剤中への軟磁性体粉末の分散性を向上することができ、透磁率特性を向上させ、かつシート成形も容易となる。
【００２４】
シランカップリング剤により表面処理された軟磁性体粉末を７０重量％以上、９０重量％以下含み、有機結合剤を１０重量％以上、３０重量％以下含むように構成することにより、得られた電磁干渉抑制体は１ＭＨｚにおける複素透磁率の実数項μ’が８０以上と高い透磁率特性を有し、引張強度が７ＭＰａ未満で、平面だけではなく、屈曲した面にも用いることができ、巻き付けても使用することができる。
【００２５】
架橋基にエポキシ基を有するアクリルゴムを有機結合剤に用いることにより、ハロゲンフリーの難燃性の電磁干渉抑制体とすることができる。
【００２６】
軟磁性体粉末としては、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金粉末の他、純鉄、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｍｏ−Ｎｉ−Ｆｅ合金粉末、あるいは軟磁性のアモルファス合金粉末を用いることができる。
【００２７】
シランカップリング剤としては、例えば、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）が例示される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ハロゲンを含有せず、難燃性に優れ、高い複素透磁率の実数項を有し、加工性や実装性に優れ、かつ輸出貿易管理令の対象とならない引張強度を有する電磁干渉抑制体の提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明における電磁干渉抑制体の断面構造を示す概念図である。
【図２】実施例１および比較例１で得られた電磁干渉抑制体の複素透磁率の実数項μ’および虚数項μ”の周波数依存性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明を実施するための最良の形態に係る電磁干渉抑制体およびその作製方法について図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明における電磁干渉抑制体の断面構造を示す概念図である。電磁干渉抑制体１は、扁平な軟磁性体粉末２が有機結合剤３の中に分散された構造を持っている。
【００３２】
本発明に係る電磁干渉抑制体１の作製には、ハロゲンを含有しない有機結合剤３として、架橋基がエポキシ基であるアクリルゴムを使用し、軟磁性体粉末２としては軟磁性合金であるＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金の粉末を使用することができる。
【００３３】
架橋基がエポキシ基であるアクリルゴムを有機結合剤３に使用し、その上で引張強度を７ＭＰａ以下に抑えるためには、軟磁性体粉末２と有機結合剤３の混練物をシート状に加工する際に、一般的なアクリルゴムの耐熱温度である１５０〜１７５℃を下回る温度で数分程度の短時間加熱プレスによる成形を行うことが重要である。
【００３４】
このとき、熱プレスの温度が低すぎると軟磁性体粉末２が有機結合剤３中に高密度に充填されないため、最低でも１００℃以上で加熱プレス成形することが望ましい。好ましくは１４５℃以上で加熱プレスを行うことで電磁干渉抑制体１を得ることができる。
【００３５】
また、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金以外の軟磁性体粉末２には、磁化が高い純鉄、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｍｏ−Ｎｉ−Ｆｅ合金や軟磁性アモルファス合金を使用することができる。
【００３６】
さらに、軟磁性体粉末２には、アスペクト比（Ｄ／ｔ）が２０のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金粉末を使用すると良い。この軟磁性体粉末２とシランカップリング剤を二軸混練機へ投入し、混合攪拌することで軟磁性体粉末２の表面をシランカップリング剤で表面コーティング処理し、有機結合剤３とより結合しやすい状態にしておく。表面処理は、必ずしも軟磁性体粉末の全部に対して行う必要はなく、十分な効果が得られる範囲で、一部に対してのみ行っても良い。
【００３７】
シランカップリング剤の量は軟磁性体粉末２に対して０．５重量％以上１０重量％以下の範囲が好ましい。０．５重量％未満であるとシランカップリング剤の効果が十分には得られない。１０重量％を超える量を入れると有機結合剤３を軟化させ、軟磁性体粉末２の高密度での充填ができなくなってしまう。好ましくは、軟磁性体粉末２に対して１重量％のシランカップリング剤を投入すれば良い。
【実施例】
【００３８】
（実施例１）
実施例１として、有機結合剤３に架橋基がエポキシ基であるアクリルゴムを用い、表面をシランカップリング剤で表面コーティング処理した８５重量％のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金粉末と１５重量％の有機結合剤３とを配合した。有機結合剤３と軟磁性体粉末２を二軸混練機で混合し、混練して均一に分散させ電磁干渉抑制体１の混練物を得た。
【００３９】
その後、電磁干渉抑制体１の混練物を１４５℃の加熱プレス成形によって厚み０．３ｍｍのシート状に加工し、電磁干渉抑制体１を得た。
【００４０】
本実施例１での電磁干渉抑制体１の作製時における配配合比率は、軟磁性体粉末２が７０重量％以上９０重量％以下に対して有機結合剤３が１０重量％以上３０重量％以下とすることが望ましい。また軟磁性体粉末２が７０重量％を下回ると透磁率特性が向上せず、軟磁性体粉末２が９０重量％を超えると有機結合剤３の効果が十分に得られずにシート状に加工することが困難になり、粉落ちなどが発生してしまう。
【００４１】
本実施例１に対する比較例１として、有機結合剤３に、架橋基にエポキシ基もハロゲンも有しないゴムの１つであるアクリロニトリルブタジエンゴムを用いて、その他については、実施例１と同じ配合比率、作製方法で電磁干渉抑制体１を得た。
【００４２】
その後、インピーダンスマテリアルアナライザーを用いて、実施例１および比較例１で得られた電磁干渉抑制体１の複素透磁率特性を測定した。
【００４３】
図２は、実施例１および比較例１で得られた電磁干渉抑制体１の複素透磁率の実数項μ’および虚数項μ”の周波数依存性を示す図である。明らかに実施例１で得られたものの方が優れた透磁率特性を示している。
【００４４】
また、軟磁性体粉末２が有機結合剤３中に分散され、高密度に充填されているか否かを確かめるために、アルキメデス法により電磁干渉抑制体１の比重測定を行った。
【００４５】
さらに、得られた電磁干渉抑制体１について、加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの引張特性規格であるＪＩＳ  Ｋ６２５１に従い、試験片形状３号、試験速度５０ｍｍ／ｍｉｎ、掴み具間距離４０ｍｍで引張強度を測定した。
【００４６】
表１に、実施例１および比較例１で得られた電磁干渉抑制体１の１ＭＨｚでの複素透磁率の実数項μ’（１ＭＨｚ）、比重および引張強度を示す。
【００４７】
【表１】
2010219126.tif 000003
【００４８】
実施例１の有機結合剤３にエポキシ基を架橋基とするアクリルゴムを用いたものは、１ＭＨｚでの複素透磁率の実数項μ’は８０を超え、２．９２と大きな比重が得られ、なおかつ、引張強度７ＭＰａ以下を満足することができた。なお、実施例１で得られたシート状の電磁干渉抑制体１を直径６ｍｍのケーブルに巻きつけて使用しても割れや粉体の落下は観測されなかった。
【００４９】
一方、比較例１では、１ＭＨｚでの複素透磁率の実数項μ’は、４０．３と低く、比重も２．２４と低く、充填密度が低いことが確認できた。
【００５０】
（実施例２）
有機結合剤３にハロゲンを含有しないゴムの１つであるアクリロニトリルブタジエンゴムを用いて実施例１と同じ配合比率、作製方法で電磁干渉抑制体１を得た。
【００５１】
（実施例３）
有機結合剤３に架橋基がエポキシ基であるアクリルゴムを用い、６０ｗｔ％のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌの軟磁性体粉末２と４０ｗｔ％の有機結合剤３とを配合した。
【００５２】
（比較例２）
有機結合剤３に架橋基がエポキシ基であるアクリルゴムを用い、９５ｗｔ％のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌの軟磁性体粉末２と５ｗｔ％の有機結合剤３とを配合した。
【００５３】
その後、実施例１および比較例１と同様に、得られた電磁干渉抑制体１の複素透磁率特性を測定した。また、軟磁性体粉末２が有機結合剤３中に分散され、充填されているかを確かめるためにアルキメデス法により電磁干渉抑制体１の比重測定を行い、さらに加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの引張特性規格であるＪＩＳ  Ｋ６２５１に従い、試験片形状３号、試験速度５０ｍｍ／ｍｉｎ、掴み具間距離４０ｍｍで引張強度を測定した。
【００５４】
その結果を表２に示す。複素透磁率の実数項μ’および虚数項μ”がそれぞれの結合剤の種類に対応して変化し、有機結合剤３にアクリルゴムを用いた場合の方が１ＭＨｚで高い複素透磁率μ’を示した。また、引張強度７ＭＰａ以下を満足することができた。また、比較例２では有機結合剤３が軟磁性体粉末２に対して少量のため、熱プレス後にシートの形状が保てず、特性評価できなかった。
【００５５】
【表２】
2010219126.tif 000004
【００５６】
以上に示したように、本発明によりハロゲンを含有せずに高い複素透磁率特性を有し、加工性や実装性に優れた電磁干渉抑制体の提供が可能になる。
【００５７】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではないということはいうまでもなく、目的や用途に応じて設計変更可能である。例えば、金属磁性材料も上記の例に限定されない。ノイズ抑制を行う周波数帯に応じて、磁性体の代わりに誘電体を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１    電磁干渉抑制体
２    軟磁性体粉末
３    有機結合剤
【図１】
2010219126.tif 000005
【図２】
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